S7-300系列PLC的PID控制算法

    1．误差的计算与处理    用浮点数格式设定值SP_INT减去转换为浮点数格式的过程变量PV（即反馈值），便得到负反馈的误差。为了抑制由于控制器输出量的量化造成的连续、较小的振荡，例如用PULSEGEN进行脉冲宽度调制时可能出现的振荡，用死区(Dead Band)非线性对误差进行处理。死区的宽度由参数DEADB_W来定义，如果DEADB_W=0，死区被关闭。
    图8-15    SFB41 (CONT_C)的框图    图8-15中的误差ER (error)为SFB输出的中间变量。    2．控制器的结构    SFB41采用位置式PID算法，比例运算、积分运算(INT)和微分运算(DIF)这三部分并联，可以单独激活或取消它们，因此可以将控制器组态为P、PI、PD、和PID控制器。虽然可以组成单独的I控制器或D控制器，不过很少这样使用。引入扰动量DISV (Disturb-ance)可以实现前馈控制。图8-15中的GAIN为比例部分的增益或比例系数，TI和TD分别为积分时间常数和微分时间常数。输人参数TM_LAG为微分操作的延迟时间，建议为TD/5。    ·P_SEL(比例作用on)为1时激活比例作用，反之禁止比例作用，默认值为1。    ·I_SEL（比例作用on）为1时激活积分作用，反之禁止积分作用，默认值为1。    ·D_SEL（比例作用on）为1时激活微分作用，反之禁止微分作用，默认值为0。    LNM_P、LNM_I和LNM_D分别是PID控制器输入中的比例分量、积分分量和微分分量，它们的默认值均为0.0。    3．积分器的初始值    SFB“CONT_C”有一个初始化程序，在输人参数COM_RST（完全重新起动）设置为1时该程序被执行。在初始化过程中，如果UTL_ON（积分作用初始化）为1状态，将输入UTLVAL作为积分器的初始值。如果在一个循环中断优先级调用它，它将从该数值开始继续运行，所有其他输出都设置为其默认值。    INT_HOLD为1时积分操作保持，积分输出被冻结。